Перегрузка, что это такое?

[Evgeny_B]

Народ, вы увлеклись
позволю себе напомнить, что перегрузка - величина безразмерная, поскольку является отношением ускорений, а посему от написания "перегрузка 1g" слегка коробит
дяде Мише - ты не путай - g и a в общем виде

[wind]

Народ, вы увлеклись
позволю себе напомнить, что перегрузка - величина безразмерная, поскольку является отношением ускорений, а посему от написания "перегрузка 1g" слегка коробит

- Что ж поделать, устоявшаяся терминология... Так прям энти лётчики и говорят: "9g в одну ж..."

дяде Мише - ты не путай - g и a в общем виде

- Да ничего я не путаю...

[Maximus_G]

- Что ж поделать, устоявшаяся терминология... Так прям энти лётчики и говорят: "9g в одну ж..."

Значит, наши летчики тоже говорят "жэ".

Но тут надо понимать, что пилотажное g несет иной смысл, нежели традиционное физическое.
Если второе характеризует ускорение свободного падения, то первое - величину веса при таком ускорении. Безотносительно фактической скорости.

Ну и конечно, в системе "СИ" перегрузку в "g" не меряют.

[wind]

Значит, наши летчики тоже говорят "жэ".

- Конечно. По-французски...

Но тут надо понимать, что пилотажное g несет иной смысл, нежели традиционное физическое.

- Вообще-то, центробежное ускорение на вираже (как простейшм примере криволинейного движения самолёта) получается умножением перегрузки n на ускорение свободного падения g. Т.е. когда лётчик говорит, что у него была перегрузка 9g, из этого сразу следует, что он испытывал центробежное ускорение равное 9.81*9=88.29 м/сек2.

Если второе характеризует ускорение свободного падения, то первое - величину веса при таком ускорении.

- Немножко не так: во сколько раз вес при данной перегрузке больше веса на земле.

Безотносительно фактической скорости.

- Здесь интересна величина угловой скорости и радиуса траектории.

Ну и конечно, в системе "СИ" перегрузку в "g" не меряют.

- А какя разница? "g" - оно и в Африке "g". В любой системе... А сама перегрузка n есть величина безразмерная... "g" там добавляется как символ.

[Borneo]

Вообще-то, центробежное ускорение на вираже (как простейшм примере криволинейного движения самолёта) получается умножением перегрузки n на ускорение свободного падения g. Т.е. когда лётчик говорит, что у него была перегрузка 9g, из этого сразу следует, что он испытывал центробежное ускорение равное 9.81*9=88.29 м/сек2.

Наверное опечатка? Ценробежного ускорения нет. Есть центростремительное ускорение.

[wind]

Наверное опечатка? Центробежного ускорения нет. Есть центростремительное ускорение.

- А центробежная сила - есть? Или её тоже нет?

[Han]

- А центробежная сила - есть? Или её тоже нет?

Было или нет? На всякий случай:
Центробежная сила - это "фиктивная" сила, вводимая для перехода от инерциальной СК к неинерциальной СК, вращающейся вокруг какой-то оси.

Рассмотрим сферического коня в вакууме (межзвездном пространстве), привязанного к некоей фиксированной между весьма отдаленными неподвижными звездами невесомой и недеформируемой оси, привязанного невесомой и нерасияжимой и много длиннее линейных измерений сфероконя ниточкой

И пусть этот сфероконь на ниточке вращается вокруг этой идеальной монументальной оси

Какие силы действуют на него? Какие ускорения?
Сила одна - сила натяжения нити, действующая строго перпендикулярно скорости его движения и создающая центростремительное ускорение.
Сфероконь будет вращаться вечно, т.к. тангенциальных составляющих сил (а соответственно и ускорений) нет, и соответсвенно вектор скорости сфероконя только меняет свое направление но не модуль.

Но вот встает вопрос - нам хочется рассмотреть движение навоза по кишечнику сфероконя с точки зрения механики. В абсолютной инерциальной системе координат (СК), связанной с этой осью, это крайне неудобно, т.к. сфероконь совершает как поступательное так и вращательное движение.
Поэтому мы переходим к связанной со сфероконем системе координат. Эта СК неинерциальна, т.к. движется с ускорением. Что бы в этой системе соблюсти законы Ньютона, для каждого тела в этой СК вводится сила равная ускорению СК умноженному на массу тела и направленная в сторону, противоположную ускорению.
Итак в инерциальной системе на самого сфероконя действуют две силы - фиктивная сила инерции и сила натяжения супернитки. Т.к. они равны по модулю (T=M*Aцс (из 2-го закнона Ньютона в инерциальной СК), Fин=M*Aцс (по условию перехода к неинерциальной СК)) и противонаправлены, то ускорение сфероконя в инерциальной СК равно нулю (что логично, т.к. инерциальная СК привязана к сфероконю).

Таким образом, введение фиктивной силы инерции позволяет избавится от неудобств при расчете движения систем тел, движущихся с неким одинаковым постоянным ускорением.
Но при этом ее НЕТ.
Центробежная сила - это та же сила инерции вводимая во вращающихся системах (как в примере со сфероконем на ниточке).

[Han]

Таким образом:
1. Неправы те, кто говорит, что стоя на земле человек испытывает ускорение равное 9.81м/с^2
Стоя на земле на экваторе, человек испытывает ускорение, равное центростремительному ускорению, вызванному небольшой разницей силы реациии опоры и силы тяжести и равному:
Om - угловая скорость
R - радиус земли
Aцс=Om^2*R=(2pi/(24*60*60))^2*6400000=0.0338м/с^2
Ускорение же свободного падения меняется от полюса к экватору на величину этой составляющей (т.к. тела падают вращаясь вместе с землей и тоже имеют эту составляющую).
2. Неправы те, кто говори, что стоя на земле человек не испытывает ускорения, т.к. это верно ТОЛЬКО для полюсов. Однако учитывая величину этого ускорения, можно сказать, что вторые ближе к истине, чем первые.
На человека, стоящего на полюсе, действуют только ДВЕ силы: сила реакции опоры и сила тяжести. Они равны друг другу. Соответственно его ускорение (по 2-му закону Ньютона) равно нулю, а перегрузка равна еденице (см скан учебника в этом посте: http://forum.sukhoi.ru/showpost.php?...3&postcount=57 )
На человека, падающего со стула на том же полюсе, действует только одна сила - сила тяжести, соответсвенно по второму закону Ньютона его ускорение равно ускорению свободного падения, а перегрузка (в числителе ведь пусто) равна нулю.
На экваторе в обоих случаях приходится добавлять (с соответствующим знаком) вышеуказанную составляющую.

Усе

[wind]

Таким образом, введение фиктивной силы инерции позволяет избавится от неудобств при расчете движения систем тел, движущихся с неким одинаковым постоянным ускорением.
Но при этом ее НЕТ.
Центробежная сила - это та же сила инерции вводимая во вращающихся системах (как в примере со сфероконем на ниточке).

- Мне глубоко противно слово "фиктивная" здесь. Центробежная сила настолько же "фиктивна", насколько "фиктивна" центростремительная сила. Причём: центробежная сила инициирующая, первичная, тогда как центростремительная - вторична, она является реакцией.
Самый наглядный пример: на орбитальной космической станции космонавт занимается спортом, выполняя пробежку по кольцевой дорожке круглого отсека, диаметром, например, 6 метров. Центробежная сила (имитирующая вес) давит на дорожку и потом на стенки отсека, а уж реакция дорожки (и стенок) в ответ воздействуют на подошвы обуви космонавта.
И не надо тут обидного слова "фиктивная"... А уж когда эта "фиктивная" сила при перегрузке в несколько g прижимает лётчика или космонавта к креслу...

[Han]

- Мне глубоко противно слово "фиктивная" здесь. Центробежная сила настолько же "фиктивна", насколько "фиктивна" центростремительная сила. Причём: центробежная сила инициирующая, первичная, тогда как центростремительная - вторична, она является реакцией.
Самый наглядный пример: на орбитальной космической станции космонавт занимается спортом, выполняя пробежку по кольцевой дорожке круглого отсека, диаметром, например, 6 метров. Центробежная сила (имитирующая вес) давит на дорожку и потом на стенки отсека, а уж реакция дорожки (и стенок) в ответ воздействуют на подошвы обуви космонавта.
И не надо тут обидного слова "фиктивная"... А уж когда эта "фиктивная" сила при перегрузке в несколько g прижимает лётчика или космонавта к креслу...

Противно или не противно...
Нет этой силы, нету. И не летчик вдавливается в кресло, а крелсо в летчика, заставляя его ускоряться к центру виража или космонавта вверх На космонавта и летчика действует сила реакции опоры.
Физически ощущение перегрузки появляется тогда, когда одни части тела начинают давить на другие, т.е. когда к разным частям тела приложены разные силы. Именно поэтому мы не ошущаем перегрузки в свободном падении, хотя при этом УСКОРЯЕМСЯ. Именно поэтому на орбите мы не ощущаем перегрузки, потому как на каждую частичку нашего тела действует одна и та же сила тяжести, хотя при этом мы испытываем большое ускорение направленное к центру земли.

Открыли бы уже учебник физики что ли...

[Lemon Lime]

- Вообще-то, центробежное ускорение на вираже (как простейшм примере криволинейного движения самолёта) получается умножением перегрузки n на ускорение свободного падения g. Т.е. когда лётчик говорит, что у него была перегрузка 9g, из этого сразу следует, что он испытывал центробежное ускорение равное 9.81*9=88.29 м/сек2.

А на петле это уже не работает. На петле при одинаковом центростремительном ускорении перегрузки будут разные в разных точках петли.

- А центробежная сила - есть? Или её тоже нет?

Вот не поверите - нету! Центробежная сила - это сила инерции, которой на самом деле не существует и которая вводится для упрощения расчетов.

[wind]

А на петле это уже не работает. На петле при одинаковом центростремительном ускорении перегрузки будут разные в разных точках петли.

- Всё работает. Просто по кругу добавляются проекции вектора этого самого "g" на ось Y самолёта. Или силы тяжести, что один фиг, поскольку Р=mg.

[Lemon Lime]

- Всё работает. Просто по кругу добавляются проекции вектора этого самого "g" на ось Y самолёта. Или силы тяжести, что один фиг, поскольку Р=mg.

В расчет перегрузки - добавляются, см. мое большое сообщение. Но ускорение при этом постоянно.

А вот подъемная сила там как раз меняется, чтобы обеспечить постоянную сумму ее и силы тяжести. Меняется сила - меняется и перегрузка, при постоянном ускорении.

[Borneo]

Вот не поверите - нету! Центробежная сила - это сила инерции, которой на самом деле не существует и которая вводится для упрощения расчетов.

Совершенно верно...
PS: Кстати, еще даже придумали и центростремительную силу, по этой же причине..

[Lemon Lime]

PS: Кстати, еще даже придумали и центростремительную силу, по этой же причине..

Да нет, центростремительная сила как раз вполне реальна. Только природа ее разная. У самолета на вираже с креном в 90 роль центростремительной исполняет подъемная сила, у мыша, которому к хвосту привязали нитку и раскрутили роль центростремительной выполняет реакция нитки, а у орбитальной станции центростремительной является обычная сила притяжения планеты.

[Borneo]

Да нет, центростремительная сила как раз вполне реальна. Только природа ее разная. У самолета на вираже с креном в 90 роль центростремительной исполняет подъемная сила, у мыша, которому к хвосту привязали нитку и раскрутили роль центростремительной выполняет реакция нитки, а у орбитальной станции центростремительной является обычная сила притяжения планеты.

А, ну да... Согласен...

[wind]

Вот не поверите - нету! Центробежная сила - это сила инерции, которой на самом деле не существует и которая вводится для упрощения расчетов.

- Прекрасно! Кто же против! Центробежная сила инерции - есть?

[Lemon Lime]

- Прекрасно! Кто же против! Центробежная сила инерции - есть?

Если нам надо рассчитать чего-нибудь, она у нас в рассчетах будет. Может быть. А может, и нет.
А если нам надо разобраться, какие силы реально действуют на самолет - ни в коем случае.

Кстати говоря, в примере с мышом центробежная сила имеет место быть. Это сила реакции мыша. Только действует она не на мыша, а на нитку.

[Maximus_G]

-Широкие слои наверняка будут Вам благодарны за изложение Вашего понимания упомянутой проблемы тождественности.

Тут нужно вспомнить ОТО: движение и масса искривляют пространство-время одинаковым образом

[Borneo]

- Что ж поделать, устоявшаяся терминология... Так прям энти лётчики и говорят: "9g в одну ж..."

Ну, не все летчики так говорят... Многие говорят "единиц". Т.е например: На петле была перегрузка в 5 единиц. Но терминология с g более распространена... g в принципе тоже верное утверждение, ведь по сути именно g меняет вес тела. (G=mg). Поэтому если летчик говорит, что он испытал перегрузку 2.5g, то это равнозначно тому, что он посидел в неподвижном кресле, например на Юпитере. (g на Юпитере ~25м/с2) А вообще перегрузкой называется отношение равнодействующей всех сил действующих на самолет к весу самолета. В связаной системе координат определены: nx, ny, nz - продольная перегрузка, нормальная перегрузка, боковая перегрузка. Полная перегрузка определяется по формуле: n=sqrt(nx^2+ny^2+nz^2). Нормальная перегрузка (голова-ноги) равна отношению подъемной силы к весу. ny=Y/G.

[Borneo]

позволю себе напомнить, что перегрузка - величина безразмерная, поскольку является отношением ускорений, а посему от написания "перегрузка 1g" слегка коробит
дяде Мише - ты не путай - g и a в общем виде

Только отношение сил, а не ускорений... g это нормально, меня не коробит... Но многие летчики вообще говорят просто цифру и все. Например, перегрузка была 4. И все...

[wind]

Только отношение сил, а не ускорений...

- Ускорений:
http://www2.fep.tsure.ru/russian/kes...s/mem/load.pdf
Но отношние внешних сил к силе веса - тоже правильно.

[Borneo]

- Ускорений:
http://www2.fep.tsure.ru/russian/kes...s/mem/load.pdf
Но отношние внешних сил к силе веса - тоже правильно.

Во-во... именно сил! Ускорение - это мера изменения скорости движения...

[wind]

Во-во... именно сил! Ускорение - это мера изменения скорости движения...

- Во-во! Там в книжечке, кстати, какая-то центробежная сила упоминается... (Слово "инерции" обычно все везде опускают... )

[Borneo]

- Во-во! Там в книжечке, кстати, какая-то центробежная сила упоминается... (Слово "инерции" обычно все везде опускают... )

Во-во... Именно СИЛА!, а не ускорение...